单片机与键盘设计.doc

开题报告目录前言技术指标。方案选择。具体设计。应用案例。检测。结论。前言：本实验是通过89c51单片机最小系统做扩展键盘。然后通过键盘按键控制LED数码管的显示。键盘实际上是由排列成矩阵形式的一系列开关组成的，它是单片机系统中最常用的人机联系的一种输入设备。用户可以通过键盘向CPU输入数据，地址和命令。键盘按其结构可分为编码式键盘和非编码式键盘两大类。本实验采用的事非编码式键盘设计。采用线反转法进行键盘的识别，用延时程序来消除键的抖动。线反转法可以可到防止几个单触点开关同时按下对硬件的损害，起到保护作用。线反转法的工作原理 如下：首先将行线作为输出线，列线作为输入线。先通过行线输出全”0”信号，读入列线的值。如果此时有某一个键被按下，则必然是某一列线值为“0”。然后将行线和列线的输入输出关系互换，并且将刚才读到的列线值从列线所接的并行端口输出，再读取行线的输入值。那么在闭合键所在的行线值必定为0.这样，当1个键被按下时，必定可以读得唯一的行值和列值。需要说明的是，若用线反转法来确定闭合键时，如果遇到多个键闭合的情况，则输入的行值和列值中一定有1个以上的0.由于预先建立的键值代码表中不会有这样的值，因而可以判断为重建丢弃，由此可见，用这种方法可以很方便地解决重建问题。国内外的应用实例：译码器扩展输入方式 目前在工业设备，汽车电子及仪器仪表中普遍使用以单片机为控制核心的控制器，在开发系统中常常会由于MCU资源不足而不得不采用扩展键盘输入I/O来满足应用系统的需要，而出现这种情况的原因之一是键盘输入I/O口占用了太多的系统资源。扩充键盘输入通常采用以下两种方式：1采用并行接口专用芯片8279，但8279所需外围元件多，占用电路板面积大综合成本较高；2采用通用译码器与I/O口进行连接扩展，这种方式利用低成本的外围芯片，可以节省I/O口的资源，同时软件编程也比较容易实现。技术指标：扩展键盘的电源要求:直流+5伏扩展键盘的环境温度要求：-100500摄氏度89C51芯片的工作温度：-40摄氏度85摄氏度，针脚数：40技术指标：扩展键盘的电源要求:直流+5伏扩展键盘的环境温度要求：-100500摄氏度89C51芯片的工作温度：-40摄氏度85摄氏度，针脚数：40方案选择：总原理图： 3*3键盘相当于九个单触点开关，三行线分别接入p7p5，三列线分别接入p4p2，采用线反转法接入。当有开关按下时，通过单片机载入的扫描程序扫描，确定触点的标号及对应的键特征值，然后通过特征值链接控制p1端口的输出从而用LED显示所按开关的标号。LED:共阳极LED数码管；晶振：频率为12MHz的晶振一个采用采用+5伏的电源89C52单片机一个八路反向驱动集成块5个一千欧姆的电阻九个单触点开关 具体设计：软件功能流程图：软件实现键位扫描、消除抖动、键码转换、键码发送等功能。另外软件也实现了换档、按键连发功能。软件功能流程图如图4所示。扫描子程序：KEYZ:LCALL KS2;JNZ MK1;LJMP MK7;MK1:LCALL DIR;LCALL DIR;LCALL KS2;JNZ MK2;LJMP MK7;MK2: MOV P0，#1CH;MOV A, P0;ANL A,#1CH;CJNE A,#1CH,MK3